Реферат: Физические опыты в теме МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА

Учащиеся должны уметь: решать задачи на расчет магнитной индукции, силы Ампера, силы Лоренца; [рассчитывать период обращения, радиус окружности, описываемой заряженной частицей, влетающей в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции].

В предшествующей программе по физике для средней общеобразовательной школы в курсе 10-го класса изучался раздел «Магнитные свойства вещества».

В своей курсовой работе я также рассматриваю некоторые демонстрации из темы «Физика конденсированного состояния», которая изучается в курсе физики 11-го класса. Для общеобразовательного и повышенного (пункты программы для повышенного уровня изучения взяты в квадратные скобки) уровней программа включает в себя следующий раздел:

Магнитная проницаемость вещества. Три класса магнитных веществ. Объяснение пара- и диамагнетизма. Основные свойства ферромагнетиков. Природа ферромагнетизма. Магнитная запись и хранение информации.

Демонстрации

1. Модель доменной структуры ферромагнетика. 2. Размагничивание стального образца при нагревании. 3.Магнитная запись звука.

ОСНОВНЫЕ ЗНАНИЯ И УМЕНИЯ УЧАЩИХСЯ

Учащиеся должны знать:

Понятия: магнитная проницаемость.

ЦЕЛИ И ТРЕБОВАНИЯ,

ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ДЕМОНСТРАЦИЯМ

Демонстрация – это показ учителем физических явлений и связи между ними.

Цель:

Создание физических представлений, физических понятий, проиллюстрировать явления и приучить учащихся искать источник знания в явлениях физического мира и опытах.

Требования:

· темп изложения должен совпадать с темпом демонстрации;

· должны быть на каждом уроке;

· должны логически соединять предшествующие опыты с последующими. для этого можно использовать одну и туже установку, но проводить измерения в ней;

· не должны загромождать урок;

· должна присутствовать новизна и заинтересованность.

Перед демонстрацией можно уяснить проведение ее с помощью схемы на доске. В некоторых случаях полезно собирать схему перед учащимися. Можно использовать проблемный подход, т.е. поставить проблему и решить с помощью эксперимента. Установка должна быть простой, на столе не должно быть лишних предметов, лучше использовать в вертикальной плоскости, использовать экраны (для темных предметов светлый, для светлых - темный), использовать подсветки, использовать индикаторы. Эксперимент готовить заранее, он должен быть убедительным.

ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ТОК

Оборудование: 1) весы аэродинамические, 2) амперметр демонстрационный, 3) метр демонстрационный, 4) магниты дугообразные - 4 шт., 5) скоба проволочная, 6) выключатель демонстрационный, 7) штатив универсальный, 8) провода соединительные, 9) циркуль-измеритель демонстрационный.

Действие магнитного поля на ток, так же как и способы определения направления движения проводника с током в магнитном поле, учащимся хорошо известно. Основываясь на этих знаниях, можно определить факторы, от которых зависит величина силы, действующей на проводник с током, и затем ввести понятие о магнитной индукции и единице ее измерения. Числовые результаты проведенного опыта позволят затем приблизительно определить среднюю магнитную индукцию между полюсами постоянных магнитов. Это будет способствовать большей конкретизации нового понятия.

1. Демонстрационная установка для проведения опыта изображена на рисунке 1. В ней основной деталью служит скоба из голой медной проволоки, помещенная между полюсами двух магнитов. Форма скобы, ее размеры и способ подвеса показаны на рис. 2. Колечки с крючками, прилагаемые к универсальному штативу, изолированы от стержня листом обыкновенной бумаги. Этого вполне достаточно ввиду того, что подводимое напряжение мало. Между бумагой и колечками зажаты концы соединительных проводов. Надежность контактов в точках подвеса скобы вполне обеспечивается ее достаточным весом.

Рис. 1. Установка для изучения действия магнитного поля на ток;

Для измерения силы, действующей на проводник с током, служат универсальные чувствительные весы. При подготовке их к измерению в отверстие втулки весов вставляют стержень l (рис. 1) с малым диском из аэродинамического набора и изготовляют рейтер массой в 500 мг в виде согнутой металлической полоски. Толкателем 2, соединяющим весы со скобой, служит мягкая тонкая проволочка, один конец которой огибают вокруг стержня над самым диском, а другой конец, согнутый в виде крючка, свободно накладывают на середину скобы между магнитами.

При определении цены деления весов надо применить правило моментов. Если длина стержня 10 см, а рейтер весом 0,005 Н находится, например, на расстоянии 20 см от оси, то

F·0,1 м=0,005 Н·0,2 м.

Отсюда сила F равна 0,01 Н, когда рейтер находится на расстоянии 20 см от оси; значит, перемещение рейтера на 1 см соответствует изменению силы F на 1/20 Н=0,0005 Н.

Для измерения силы тока служит демонстрационный амперметр с шунтом на 10 А и соответствующей шкалой для постоянного тока.

2. Приступая к проведению опыта, от весов отцепляют толкатель и снимают с рычага рейтер. При помощи уравнительного винта добиваются совпадения указателей.